Exogene Prozesse

Verwitterung

Die Verwitterung ist ein Prozess, der durch äußere Einflussfaktoren, wie beispielsweise die Temperatur, auf die Erdoberfläche einwirkt. Gesteine, die nahe an der Oberfläche liegen, sind der Zerstörung durch diese Faktoren ausgesetzt. Sie werden dadurch aufgelockert, zerkleinert oder zerstört.

Man unterscheidet dabei aufgrund unterschiedlicher Ursachen zwischen mehreren Arten der Verwitterung:

Physikalische Verwitterung

Die physikalische Verwitterung umfasst alle Prozesse, bei welchen die chemische Zusammensetzung der Gesteine nicht verändert wird. Hierbei wird das feste Gestein durch mechanische Prozesse in kleinere Teile zerlegt. Dies geschieht z.B., wenn Wasser in Risse und Spalten eines Gesteins gelangt und sich darin ausdehnt, sobald es gefriert. Dadurch entsteht ein hoher Druck auf das Gestein, wodurch es gesprengt wird (Frostverwitterung). Dieser Prozess ist bei dem Gestein, das auf der unten stehenden Abbildung zu sehen ist, geschehen.

Auch aufgrund von starken Temperaturschwankungen, wie beispielsweise in Wüsten, können Gesteine zerkleinert werden. Durch hohe Temperaturen wird das Volumen des Gesteins vergrößert, durch Abkühlung zieht es sich wieder zusammen. Eine ungleichmäßige Erwärmung und daraus folgend große Temperaturunterschiede innerhalb des Gesteins sorgen für Spannungen, sodass das Gestein schließlich zerspringt (Insolationsverwitterung).

Eine weitere Form der physikalischen Verwitterung ist die Salzverwitterung. Hierbei dringt in Wasser gelöstes Salz, wie bei der Frostverwitterung, durch Risse und Spalten in das Gestein ein. Durch die Verdunstung des Wassers kristallisiert das Salz, sodass ein Druck entsteht und das Gestein gesprengt wird. Besonders durch wiederholte Befeuchtung und Verdunstung wird die Verwitterung vorangetrieben. In wechselfeuchten Gebieten kommt diese Art der Verwitterung daher besonders häufig vor.

Chemische Verwitterung

Wenn Gesteine durch chemische Reaktionen in ihrer Zusammensetzung verändert oder gar aufgelöst werden, spricht man von einer chemischen Verwitterung. Sie ist abhängig von mehreren Faktoren, wie der Zusammensetzung des Gesteins oder den beteiligten chemischen Komponenten. Beispielsweise reagieren Bestandteile der Gesteine mit dem Sauerstoff aus der Luft, sie oxidieren also (Oxidationsverwitterung). Auch passiert es, dass der Kohlenstoffdioxid aus der Luft sich mit Regenwasser vermischt und dadurch eine schwache Säure entsteht, die Kohlensäure. Wenn diese auf Gesteine trifft, wird die Oberfläche des Gesteins angegriffen und verwittert daraufhin (Kohlensäureverwitterung). Ist vorher bereits eine physikalische Verwitterung geschehen, haben die Gesteine dadurch, dass sie zerkleinert wurden, eine erhöhte Oberfläche, sodass die chemische Verwitterung das Gestein intensiver angreifen kann.

Biologische Verwitterung

Bei dieser Art der Verwitterung wird Material durch den Einfluss von Lebewesen, wie Bodentieren oder Pflanzenwurzeln, zerkleinert. Würmer, Schnecken oder größere Tiere wie Maulwürfe lockern Gesteine durch ihre wühlende Tätigkeit im Boden auf. Dies wird auch Bioturbation genannt. Dadurch werden die Böden einerseits leichter durchlässig für Wasser und Luft, andererseits erhöht die Lockerung des Bodengefüges auch die Anfälligkeit für den Abtransport des Materials. Wie bei der Wurzelsprengung, bei welcher Gestein durch den ausgeübten Druck von Wurzeln gesprengt wird, handelt es sich dabei um eine physikalisch-biologische Verwitterung. Wenn Pflanzen auf einem Gestein wachsen, können sie dort eine ätzende Wirkung hervorrufen. Dies geschieht häufig bei Flechten, die eine Säure ausscheiden und die Gesteinsoberfläche dadurch mit der Zeit angreifen, wie es auf dem Bild zu sehen ist. Dies geschieht auch häufig durch Bakterien. Man spricht hierbei von einer chemisch-biologischen Verwitterung.

Erosion

Die Erosion ist der Prozess, bei dem verwittertes Material durch strömende Medien abgetragen wird. Durch Einflüsse wie Wind oder Wasser werden Partikel aufgenommen und transportiert. Man unterscheidet also hauptsächlich zwischen der Wind- und der Wassererosion.

Sedimentation

Das abgetragene Bodenmaterial hat aufgrund der Wirkung der Schwerkraft stets eine Tendenz abzusinken. Wenn die Strömungskraft geringer wird und nicht mehr ausreicht, um das aufgenommene Material weiterzutransportieren, wird es abgelagert. Das kann z.B. dadurch passieren, dass die Hangneigung nicht mehr so stark ist. Diese Ablagerung, die also durch das Beenden des Transports geschieht, nennt man auch Sedimentation. Wurden durch einen Fluss Gesteine transportiert, welche sich dann ablagern, bildet sich eine Schicht aus fluvialen Sedimenten, wie z.B. zerkleinertes Geröll. Wurde das Material zuvor vom Wind transportiert, handelt es sich um äolische Sedimente. Besonders große und dichte Partikel werden zuerst abgelagert, da sie am meisten Kraft zum Transport benötigen. Je schwächer die Strömung wird, desto mehr Partikel lagern sich ab, sodass es schließlich auch zu einer Schicht aus besonders feinen Sedimenten kommen kann.

Betrachtet man diesen Prozess über den Verlauf großer Zeiträume, erkennt man, dass sich dadurch unterschiedliche Gesteinsschichten, wie man es auf dem Bild sehen kann, bilden. Solche Schichtungen geben Auskunft darüber, zu welcher Zeit bestimmte Verhältnisse das Gebiet geprägt haben. Findet man beispielsweise Muschelfossilien in den Gesteinen, lässt sich vermuten, dass das Gebiet zu der Zeit mit Wasser gefüllt war. Genaueres zur Entstehung von Sedimentgesteinen findest du im Artikel zu den Gesteinen.